【摘要】城市化過程中過度開發(fā)對空氣質量、水資源、生態(tài)系統(tǒng)等方面造成了壓力。城市綠化在緩解這些問題中扮演著至關重要的角色,綠化不僅有助于改善城市環(huán)境質量,還可以提高居民生活滿意度,因此,綠化規(guī)劃成為實現(xiàn)城市可持續(xù)性不可或缺的組成部分。文章探討了可持續(xù)城市發(fā)展中城市森林和綠地的創(chuàng)新設計,期望為城市規(guī)劃者、環(huán)保從業(yè)者和政策制定者提供有價值的信息。
【關鍵詞】城市綠化規(guī)劃;可持續(xù)城市;森林和綠地設計
【中圖分類號】TU986" " " "【文獻標志碼】A" " " "【文章編號】1673-6028(2024)03-0080-03
1 研究背景及研究意義
隨著城市化進程的加速,城市綠地在緩解環(huán)境問題、改善居民生活質量方面日益凸顯其重要性。然而,傳統(tǒng)的城市綠化規(guī)劃往往存在碎片化、單一功能性等局限性,無法滿足城市快速發(fā)展的需求,同時,城市化給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重壓力,土地開發(fā)導致生態(tài)系統(tǒng)破碎化、生物多樣性下降等問題日益凸顯,城市生態(tài)環(huán)境亟待改善,因此,對城市綠化規(guī)劃進行創(chuàng)新已成為當務之急[1]。通過深入研究城市森林的優(yōu)勢及設計策略、現(xiàn)有城市綠化規(guī)劃的挑戰(zhàn)以及創(chuàng)新策略,為城市規(guī)劃者、環(huán)保從業(yè)者和政策制定者提供可行的指導和策略。在當前環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的背景下,對城市綠化規(guī)劃進行創(chuàng)新,促進城市生態(tài)環(huán)境的改善,提升居民生活質量,具有重要的現(xiàn)實意義和應用價值。
2 現(xiàn)有城市綠化規(guī)劃存在的問題
2.1 傳統(tǒng)綠地設計的局限性
一是碎片化和斷續(xù)性。傳統(tǒng)綠地設計集中在零星的公園、綠化帶或街道兩旁的植被,形成碎片化綠地布局,難以建立起連續(xù)的生態(tài)走廊。綠地的碎片化使得城市生態(tài)系統(tǒng)無法形成有效的連接,阻礙了動植物的遷徙和棲息地的持續(xù)性,導致生物多樣性下降。二是單一功能性。傳統(tǒng)設計偏向于突出綠地的觀賞功能,而忽視了綠地在生態(tài)系統(tǒng)服務、空氣和水質改善等方面的多功能性。綠地的單一功能性限制了其潛在的全面效益,例如未能最大化地提供防洪、凈化水源、改善空氣質量等服務。三是不適應城市多樣性。傳統(tǒng)綠地設計未能考慮到不同城市區(qū)域的多樣性和需求,導致一些地區(qū)的綠地建設過度,而另一些地區(qū)則缺乏足夠的綠化。城市多樣性未被充分考慮導致一些地區(qū)的綠地資源不足,影響居民生活質量,同時也可能使得一些區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)面臨威脅[2]。
2.2 城市化對生態(tài)環(huán)境的壓力
城市化使得生態(tài)系統(tǒng)破碎化,原本連續(xù)的自然棲息地被城市基礎設施和建筑所打斷,導致很多植物和動物失去了原有的棲息地,生物多樣性急劇下降影響生態(tài)平衡,加速一些物種的滅絕,破壞食物鏈降低生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[3]。城市化伴產(chǎn)生大量硬化土地表面,使得雨水難以滲透,增加了洪澇風險,同時,城市生活和工業(yè)活動帶來的污染也影響周邊水資源質量,影響周邊自然水體的生態(tài)系統(tǒng)。
3 可持續(xù)發(fā)展的原則
(1)經(jīng)濟、社會和環(huán)境的平衡??沙掷m(xù)發(fā)展不僅僅追求經(jīng)濟的增長,而更關注經(jīng)濟品質和對社會、環(huán)境的影響,經(jīng)濟的增長應當是可持續(xù)的、有利于提高人民生活水平的,并在不犧牲其他領域的情況下實現(xiàn)。可持續(xù)發(fā)展追求經(jīng)濟活動對環(huán)境的負面影響最小化,包括減少對自然資源的過度開發(fā)、減少排放物、保護生態(tài)系統(tǒng),以及促進循環(huán)經(jīng)濟等措施[4]。
(2)多元參與和合作。多元參與包括政府、企業(yè)、社會組織和公眾等的參與,確保了決策的全面性,可以充分考慮到不同群體的需求和關切。合作是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵手段,政府、企業(yè)和社會組織之間緊密合作有助于制定綜合性的政策和方案,共同推動可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。
(3)資源有效利用??沙掷m(xù)發(fā)展要求將可再生能源納入能源供應體系,減少對不可再生能源的過度依賴,以確保能源的可持續(xù)利用。循環(huán)經(jīng)濟強調將資源循環(huán)利用減少浪費和對環(huán)境的負擔,需要考慮廢物的減量化、再循環(huán)利用以及產(chǎn)品設計上的可持續(xù)性。可持續(xù)發(fā)展原則敦促對有限資源謹慎管理,以確保這些資源長期持續(xù)滿足人類的需求。
4 城市綠化規(guī)劃創(chuàng)新策略分析
4.1 城市森林的優(yōu)勢及設計策略
4.1.1 改善空氣質量
城市森林是一種城市規(guī)劃和綠地設計的創(chuàng)新概念,旨在在城市內(nèi)部有計劃地規(guī)劃和種植大片綠地,創(chuàng)造類似于自然森林的環(huán)境,城市森林不僅包含樹木,還考慮了植物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的全面性,以最大程度地模擬自然生態(tài)系統(tǒng)。大面積植被能夠吸附和減少城市中的空氣污染物,包括顆粒物和有害氣體[5],如硫化物、氮氧化物和一氧化碳,這有助于降低城市空氣中的有害物質濃度,提高空氣質量。
4.1.2 調節(jié)氣溫和濕度
城市森林的設計著重考慮其調節(jié)氣溫和濕度的功能,通過樹木的陰影和植被的蒸騰作用影響城市微氣候,有助于減緩城市熱島效應,樹木的陰影降低了地表溫度,而植被的蒸騰作用則冷卻了周圍空氣,共同降低城市內(nèi)部的氣溫。大面積的城市森林為居民提供清涼的環(huán)境,這有助于改善城市的熱環(huán)境,提供舒適的戶外空間。城市森林的設計有助于減輕夏季高溫對居民的影響,通過調節(jié)周圍氣溫,城市森林為居民創(chuàng)造了更宜居的城市環(huán)境,降低了熱應激的風險。這種創(chuàng)新設計有助于實現(xiàn)城市的生態(tài)可持續(xù)性目標,同時提高城市的抗熱性和適應性。
4.1.3 促進生物多樣性
城市森林的設計不僅僅著眼于提供美觀的綠地,更注重生態(tài)系統(tǒng)的復雜性。城市森林通過設計上的巧妙選擇,創(chuàng)造了更加多樣的生態(tài)系統(tǒng),不同植物種類、各類微生物以及它們之間的相互作用豐富了城市生物多樣性。通過合理植被規(guī)劃,城市森林提供了適宜多種植物和動物生存的環(huán)境,有助于吸引和維護各種生物,包括鳥類、昆蟲、小型哺乳動物等。豐富的生物多樣性有助于維護城市的生態(tài)平衡,各種生物在城市森林中找到了適合自己的生存空間,形成了復雜而穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。
4.1.4 傳感器技術在城市森林設計中的應用
(1)環(huán)境監(jiān)測傳感器。部署空氣質量傳感器,實時監(jiān)測城市森林中空氣污染水平,及時識別并應對潛在的空氣質量問題,提高城市居民的生活質量。利用土壤濕度和溫度傳感器,實時監(jiān)測土壤狀況,有助于調整灌溉系統(tǒng),確保植被獲得足夠的水分并提供適宜的生長環(huán)境。部署溫濕度、風速和陽光輻射等傳感器,以獲取城市森林中微觀尺度的氣象數(shù)據(jù),為植被生長提供更準確的環(huán)境信息。
(2)生物多樣性監(jiān)測。利用生物傳感器,監(jiān)測城市森林中的動植物活動,了解生物的遷徙、繁殖和行為習慣,為生物多樣性保護提供科學依據(jù)。部署聲音傳感器,監(jiān)測鳥類鳴叫、昆蟲聲音等生物聲音,以評估城市森林中的生態(tài)平衡和鳥類種類。
(3)水資源管理。配備水質傳感器監(jiān)測城市森林中水體的質量,檢測污染源、預防水體污染并確保水資源的可持續(xù)利用。部署水位傳感器,監(jiān)測河流、湖泊等水體的水位變化,提供洪水預警和水資源管理的數(shù)據(jù)支持[6]。
4.2 綠地設計的新思路
4.2.1 多功能性設計
多功能性設計將綠地從傳統(tǒng)單一功能轉變?yōu)榫哂卸嘀赜猛竞头盏目臻g,綠地不再僅僅是提供觀賞和休憩的場所,而是被賦予更廣泛的功能,涵蓋了生態(tài)保育、雨水管理等多個方面。綠地的多功能性設計考慮到社區(qū)居民的多樣性需求,不同年齡層、興趣和活動需求都能在其中找到滿足,提高了綠地的適用性和利用率。多功能性設計使得綠地成為一個靈活的城市空間,適應不同時間、不同季節(jié)和不同社區(qū)活動的需要,這種靈活性有助于更好地滿足城市發(fā)展的變化和多樣性。綠地不再僅限于靜態(tài)的休憩場所,還可以成為社交互動和各種活動的場地,通過設計激發(fā)社區(qū)成員的參與,促進社交、文化和娛樂活動的創(chuàng)新,使其更好地滿足不同層面的城市需求。
4.2.2 社區(qū)參與和共享空間
社區(qū)參與和共享空間的概念強調將居民納入綠地設計和管理的過程中,這種設計理念強調綠地不僅僅由規(guī)劃者和設計者單方面決定,而由社區(qū)居民參與決策、種植、養(yǎng)護等活動,共同打造更具社區(qū)認同感的綠地。社區(qū)居民參與綠地設計和管理,有助于增強對綠地的認同感和責任心,這種參與式設計促使社區(qū)居民更加投入,從而提升社區(qū)凝聚力,使社區(qū)成員更緊密地聯(lián)系在一起。社區(qū)參與可以確保綠地設計更符合居民的實際需求,居民了解自己社區(qū)的特色和需求,能夠為綠地的設計提供更準確的反饋,創(chuàng)造更適宜的社區(qū)空間滿足不同群體的需求。社區(qū)參與強調綠地是社區(qū)居民共享的空間,這種共享不僅僅是綠地的實際利用,更是參與綠地設計和管理的共享過程,促使社區(qū)居民形成共同的價值觀和社區(qū)意識。
4.2.3 智能技術在綠地管理中的應用
智能技術在綠地管理中的應用旨在通過引入先進的科技手段,如傳感器、人工智能等,對綠地進行監(jiān)測和管理,通過實時數(shù)據(jù)分析,提高管理效率和綠地可持續(xù)性。智能技術通過傳感器監(jiān)測綠地的植被、水質、空氣質量等情況,提供實時、準確的數(shù)據(jù)支持,管理者能更好地了解綠地的狀態(tài)采取精準的管理和維護措施,以確保綠地的健康和良好狀態(tài)。智能技術可以通過應用程序向用戶提供有關綠地的詳細信息、實時活動提示等服務,這提升了用戶在綠地中的體驗,使其更方便地獲取所需信息,增強用戶與綠地的互動體驗。智能技術的應用有助于優(yōu)化綠地資源的利用,通過實時數(shù)據(jù)分析,可以更有效地調整水、光、溫度等因素提高資源利用效率,實現(xiàn)綠地管理的可持續(xù)性。
4.2.4 應用先進的景觀設計技術
一是植物選擇與配置。選擇耐旱、耐鹽和耐陰等適應性強的植物種類,合理配置植物形成生態(tài)系統(tǒng),提高植物的相互關系和生態(tài)利用效率,引入本土植物增加生態(tài)多樣性,提高對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的融入性。二是水體處理。引入自然濕地、雨水花園等水體處理設施,以提高城市綠地的水資源管理和生態(tài)效益。設計雨水花園將雨水導入植物區(qū)域,減緩雨水流速,促進土壤吸收和植物利用[7]。構建人工濕地,通過濕地植物的根系和微生物的作用凈化雨水和污水,提高水體質量,采用透水鋪裝和植草設計增加地表滲水性,防止水體表面徑流和水池的積水。三是土壤修復。通過生態(tài)工程手段修復城市綠地中受損的土壤,提高土地的肥力和抗災能力。引入土壤改良物質如有機肥料和生物復合材料,改善土壤結構和養(yǎng)分含量,推行植被覆蓋和根系工程減緩水流速,防止水土流失提高土壤的保水能力,通過植物生長的根系和微生物的協(xié)同作用,修復受污染的土壤,提高土地的自凈能力。
4.3 資源緊張城市建設城市森林的有效策略
(1)城市規(guī)劃者和設計者應當充分利用現(xiàn)有的空地和閑置土地,包括城市邊緣、工業(yè)廢棄地、屋頂?shù)取Mㄟ^重新規(guī)劃利用這些空地,可以在不影響城市發(fā)展的前提下增加綠化空間。例如,將廢棄工業(yè)用地改造成城市森林,將屋頂空間設計成綠化景觀,有效利用垂直空間增加城市綠化面積。
(2)引入立體綠化和垂直綠化技術。通過立體綠化,可以在有限的地面空間上建設多層次的綠化系統(tǒng),如立體林蔭道、垂直綠化墻等,將綠化帶入建筑立面、城市道路等垂直空間,最大化地利用城市的立體空間,提升城市綠化覆蓋率。
(3)選擇適宜的植物品種和生態(tài)系統(tǒng),注重生態(tài)多樣性和生物適應性。在城市森林的設計中,應優(yōu)先選擇耐旱、耐污染、適應性強的植物品種,如城市綠化常用的樹種中的榆樹、槐樹等。同時,結合當?shù)貧夂?、土壤等自然條件,建立多樣化的生態(tài)系統(tǒng),包括濕地、草地、林地等,提高城市森林的生態(tài)穩(wěn)定性和抗干擾能力。
(4)借鑒自然生態(tài)系統(tǒng)的原理,構建城市森林的生態(tài)網(wǎng)絡。通過合理布局和連接城市綠化節(jié)點,打造城市森林的生態(tài)走廊和生態(tài)廊道,促進城市內(nèi)部的生物遷移和物種交流,增強城市生態(tài)系統(tǒng)的整體連通性和穩(wěn)定性。此外,充分利用先進的科技手段和智能技術,提升城市森林的管理和運營效率。例如,利用環(huán)境監(jiān)測傳感器實時監(jiān)測城市森林的空氣質量、水質狀況等環(huán)境參數(shù),借助人工智能技術進行數(shù)據(jù)分析和預測,為城市森林的科學管理和決策提供支持。
5 結語
綜合而言,通過對城市綠化規(guī)劃的創(chuàng)新策略進行系統(tǒng)性研究,旨在為城市發(fā)展提供更可持續(xù)、更健康的綠地設計方案。提出的城市森林設計和新思路為城市規(guī)劃者和設計者提供了有益的指導,希望能夠促進城市可持續(xù)發(fā)展和提升居民生活質量。
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[作者簡介]季文霞(1986—),女,山東濰坊人,本科,工程師,研究方向:建筑工程。